Ursprunglig fråga:
En galax bildas av gas som faller in i en gravitationspotential av mörk materia. (a) Kommer en galax som bildas på detta sätt att rotera? Motivera varför eller varför inte. (b) Vad kan påverka galaxens rotation efter att den har bildats?
/lisa p

Svar:
Ja, galaxen (egentligen dess stjärnor och gas) måste rotera annars kollapsar den. Det är ytterst osannolikt att infallande gas rör sig exakt mot galaxens centrum. Varje avvikelse från centralriktningen ger en förstärkt rotationsrörelse kring masscentrum och rörelsemängdsmomentet måste bevaras (se fråga 12527 ). Mer infallande gas eller kollisioner med andra galaxer (som är vanliga) kan förändra rotationen.

Teorin hur galaxer bildas och utvecklats är fortfarande ganska rudimentär, se Galaxy_formation_and_evolution och länk 1.

Nedanstående bild från Hubble Ultra Deep Field (se nedan) ger emellertid en ledtråd. Bilden visar en del av en mycket lång exponering med hubbleteleskopet. De galaxer som syns är mycket avlägsna, och eftersom universum har en ändlig ålder är galaxerna som vi ser dem unga och nybildade. Lägg märke till att nästan alla galaxer är oregelbundna (irregular), medan den annars vanligaste galaxtypen är spiralgalaxer. I länk 1 görs följande tolkning av bilden:

Galaxies with spiral arms like the Milky Way did not appear until about 10 billion years ago. We think that galaxies apparently formed from the bottom up; that is, more than 10 billion years ago, small, irregularly shaped sub-galaxies appear to have collided and merged, leading to the formation of the large spiral and barred spiral galaxies that we see today. Although the Milky Way continues to form new stars today, the star formation rates in these subgalaxies were much higher. Observations suggest that the peak of star formation occurred about 8 billion years ago.

Man tror alltså att det tar mycket lång tid för spiralgalaxer att bildas genom succesiv infångning av små galaxer och gas.

För mer om galaxutveckling se fråga 16026 . I fråga 19628 diskuteras hur armarna i spiralgalaxer uppstår.

________________________________________________________________

Hubble Ultra Deep Field är ett projekt där man med hjälp av långa exponerimgar och rymdteleskopet Hubble lyckats ta bilder på galaxer från den så kallade mörka tidsåldern. Denna tidsålder inträffade för cirka 13 miljarder år sedan, mellan 400 och 800 miljoner år efter Big Bang. Detta var den djupaste bilden av universum som någonsin tagits av människan i det synliga ljusspektrat.

Bilden togs i en del av himlen där det inte är så tätt med stjärnor. Detta val gjordes för att man skulle kunna se de mest avlägsna och ljussvaga stjärnorna, utan att störas av ljus från de mer närliggande. Exponeringstiderna var miljoner sekunder långa och avslöjade detaljer som kan ge insikt i vilka typer av objekt som var de första att lysa upp det tidiga universum. Bilden innehåller nära 10 000 galaxer i området kring stjärnbilden Ugnen. Det avbildade fältet omfattar 200 bågsekunder per sida med en total yta på 11 (bågminuter)². (Hubble_Ultra_Deep_Field )

Länk 2 ger en zoombar version av bilden.

Nyckelord: galax [28];

1 https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l9_p7.html
2 http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2004/07/image/a/format/zoom/